Astronomen, die Neptun in den letzten 17 Jahren mit mehreren bodengestützten Teleskopen beobachtet haben, haben einen plötzlichen Rückgang der globalen Temperaturen für den eisigen Riesenplaneten verfolgt, dem dann ein dramatischer Erwärmungstrend am Südpol des Planeten folgte.
Neptun, der die Sonne in einer Entfernung von 2,8 Milliarden Meilen (4,5 Milliarden km) umkreist, durchläuft Jahreszeiten wie die Erde – sie dauern länger. Ein Jahr auf dem Neptun dauert etwa 165 Erdenjahre, also kann eine Jahreszeit etwa 40 Jahre dauern. Seit 2005 ist auf der Südhalbkugel des Neptun Sommer.
Astronomen beschlossen, die Temperaturen der Atmosphäre des Planeten zu verfolgen, sobald in diesem Jahr die südliche Sommersonnenwende stattfand.
Fast 100 Wärmebilder von Neptun, die seitdem aufgenommen wurden, haben gezeigt, dass ein Großteil von Neptun allmählich abkühlt und zwischen 2003 und 2018 um 8 °C (14 °F) zurückgegangen ist.
„Diese Änderung war unerwartet“, sagte der Hauptautor der Studie, Michael Roman, ein Postdoktorand an der University of Leicester, in einer Erklärung. „Da wir Neptun im frühen Südsommer beobachteten, erwarteten wir, dass die Temperaturen wärmer und nicht kälter sein würden.“
Dann gab es zwischen 2018 und 2020 eine deutliche Erwärmung am Südpol von Neptun, und die Temperaturen stiegen um 11 Grad Celsius. Dieser warme Polarwirbel kehrte jede zuvor aufgetretene Abkühlung vollständig um.
Diese Art der Polarerwärmung wurde bisher auf Neptun nicht beobachtet.
„Unsere Daten decken weniger als die Hälfte der Neptun-Saison ab, sodass niemand mit großen, schnellen Veränderungen gerechnet hat“, sagte der Co-Autor der Studie, Glenn Orton, Chefforscher am Jet Propulsion Laboratory der NASA, in einer Erklärung.
Die Bilder wurden mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte und dem Gemini Southern Telescope in Chile zusammen mit dem Hawaii Subaru Telescope, dem Keck Telescope und dem Gemini North Telescope sowie mit Daten des inzwischen stillgelegten Spitzer-Weltraumteleskops der NASA aufgenommen. Infrarotlicht, das von Neptuns Stratosphäre oder dem atmosphärischen Band über der aktiven Wetterschicht emittiert wird, hat Astronomen geholfen, Temperaturschwankungen zu erkennen.
Der frostige Neptun hat eine Temperatur von minus 340 Grad Fahrenheit (minus 220 Grad Celsius), und Astronomen wissen immer noch nicht, was diese Temperaturänderungen verursacht.
Derzeit sind sie der Ansicht, dass die unerwarteten Änderungen auf eine Reihe von Faktoren zurückzuführen sein könnten.
„Temperaturänderungen können mit jahreszeitlichen Veränderungen in Neptuns atmosphärischer Chemie in Zusammenhang stehen, die die effektive Abkühlung der Atmosphäre verändern können“, sagte Roman. „Aber auch zufällige Schwankungen der Wettermuster oder sogar die Reaktion auf den 11-jährigen Sonnenaktivitätszyklus können sich auswirken.“
Um diese Möglichkeiten wirklich zu erforschen, sind weitere Beobachtungen erforderlich. Das James-Webb-Weltraumteleskop wird noch in diesem Jahr Uranus und Neptun beobachten. Das Mittelinfrarot-Instrument des Weltraumobservatoriums kann die Chemie und Temperaturen in Neptuns Atmosphäre abbilden und die Ursache dieser Verschiebung genau bestimmen.
Neptun ist mehr als 30 Mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde und ist der einzige Planet in unserem Sonnensystem, der von der Erde aus nicht mit bloßem Auge zu sehen ist. Bisher ist nur die Raumsonde Voyager 2 der NASA in die Nähe von Neptun geflogen, was 1989 geschah.
„Ich denke, Neptun selbst ist für viele von uns interessant, weil wir noch so wenig darüber wissen“, sagte Roman. „All dies deutet auf ein komplexeres Bild der Neptunatmosphäre hin und wie sie sich im Laufe der Zeit verändert.“
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